本文主要研究内容
作者易绣光（2019）在《金属—氮杂环和氮杂环羧酸类超分子材料的合成、性能及理论计算研究》一文中研究指出：超分子材料是基于分子间的相互作用力进行自组装成复杂的、有序的聚集体,而配位化合物超分子材料作为一种新型的功能性晶体材料,它具有常规材料无法比拟的优势。配合物的结构决定其性能,设计合成拥有特殊结构和预期性能的功能性配合物一直是科研人员极为焦距的研究方向。之所以含氮杂环和含氮杂环羧酸这类的有机配体一直是化学、材料学等学科中研究的热点,是因为这类有机配体的种类繁多,氮/氧原子的配位能力强,配位模式多样化,可以与多种金属原子或离子进行定向设计出独特结构的配位化合物材料,并且多氮类的有机配体本身就自带多种性能,金属配合物更有利于在光学、磁学、半导体材料等方面进行研究应用。基于上述考虑,本论文设计了氮杂环类及氮杂环羧酸类的有机配体采用水热溶剂法和扩散法合成得到一系列的金属配合物,通过红外光谱、X-单晶衍射、元素分析、质谱、核磁等方法确定其结构,通过固态荧光光谱、固态紫外漫反射光谱、热重及差热分析、磁化率等方面研究了其光学、磁学、吸附、半导体材料等物理性能,并通过时间密度泛函理论计算（TDDFT）研究了其电荷转移及能量传递的相关机理,以期待获得性能优良的超分子材料。具体研究内容如下:（1）以3-羟基-2-甲基喹啉-4-羧酸（HMCA）为主要配位,利用不同的稀土金属与过渡金属配位方式,合成出了一系列的新型金属-喹啉羧酸[PrCl（H2O）3（L）（HL）]nnCl（1）、[Zn（CH3OH）4（L）2]（2）、[Ni（L）2（EtOH）2（MeOH）2]（3）、[Cu（L）（Phen）（H2O）]（CH3OH）（4）（HL=3-羟基-2-甲基喹啉-4-羧酸和Phen=1,10-邻菲啰啉）超分子化合物。晶体结构表明:化合物（1）为单斜P2（1）空间群2-D维链结构;化合物（2）为三斜P1空间群0-D结构;配合物（3）为三斜P-1空间群1-D结构;配合物（4）为单斜P2（1）/c空间群0-D结构。光致发光表明:化合物（1）4分别为潜在的红光,蓝光,绿光,及蓝紫色光致发射材料。固态漫反射光谱表明配合物（1）4分别具有2.75eV,1.73eV,2.25eV,1.91eV的宽光学带隙,四种超分子化合物都是良好的宽光学带隙半导体材料的候选物。TDDFT计算研究表明了（2）4的电荷转移分别为LMCT,LLCT,LLCT。（2）利用异烟酸、HgCl2、稀土（EuCl3·6H2O和TbCl3·6H2O）通过水热法得到两种新型稀土汞[Ln（IA）3（H2O）2]n（Hg3Cl9）n·4nH2O（Ln=Eu（5）和Tb（6）;IA=异烟酸）超分子化合物。晶体结构表明:两者化合物均为三斜Pī空间群3-D维链结构;固态漫反射光谱表明:化合物（5）（6）分别具有2.81eV,3.47eV的宽光学带隙,两者均是良好的宽光学有机半导体材料的候选物;光致发光光谱表明:（5）（6）分别为潜在的红光、绿光光致发射材料,通过能量转移机理进一步说明其发光特性。（3）利用12族/15族金属和2,2’-联吡啶、4,4’-联吡啶的体系通过原位反应得到了三种新型的原位反应[（N,N’-dimethyl-2,2’-bipy）2(Bi2Cl10)·2H2O（7）,α-CuCl4（N,N’-dimethyl-2,2’-H2bipy）（8）,β-CuCl4（N,N’-dimethyl-2,2’-H2bipy）（9）超分子。晶体结构表明:化合物（7）9分别为单斜P21/n空间群3-D维链结构;单斜C2/c空间群2-D维链结构;正交Fdd2空间群3-D维链结构。光致发光光谱表明:（7）9为潜在的绿光光致发光材料。TDDFT计算研究表明了（7）9的电荷转移均为LLCT。（4）利用TCPP（四-（4羧基苯基）卟啉）、T（4’-OMePh）P（四-（4-甲氧基苯基）卟啉）、TPPS（四-（4-磺基苯基）卟啉）和稀土元素得到了一系列镧系卟啉[LnIII(TPPSIV)]n?nH5O2（Ln=La（10）,Sm（11）,Eu（12）;TPPS=tetra（4-sulfonatophenyl）porphyrin）超分子,利用溶剂热技术和5,10,15,20-4-（4-（三唑-1-基）苯基）的溶剂热技术设计并合成了新的含IIB的金属锌卟啉超分子[Zn2Cl4（5,10,15,20-tetra-（4-（triazol-1-yl）phenyl）porphyridine）]nnCl·nH3O·7nH2O（13）。晶体结构表明:化合物（10）12均为四方P4/mcc空间群3-D维链结构;配合物（13）为正交Pmmn空间群1-D维链结构。CO2的吸附能力表明配合物（10）12分别为0.9 mmol/g,1.2 mmol/g,1.9mmol/g,均为良好的CO2的吸附性能。磁学性能研究表明:化合物（10）12分别为良好的潜在铁磁性,反铁磁性材料,顺铁磁性材料。固态漫反射光谱表明化合物（13）的光学带隙为1.60eV,具有良好的潜在半导体材料。光致发光性能研究表明化合物（13）为潜在的绿色光致发光材料,TDDFT计算研究表明了化合物（13）的光致发光是归因于π-π*电荷的转移。（5）利用2,2’-biim、4,4’-bipy、2,2’-bi-1H-imidazole、4-吡啶-3-苯甲酸配体与IIB金属得到三种超分子[Zn3（2,2’-bi-1H-imidazole）2（1H-biimidazole）2（SO4）2]n（14）、{[Cd（2,2’-biim）（4,4’-bipy）（H2O）（ClO4）]（ClO4）}n（15）、[CdCl2(C13H12NO2)]n（16）(C13H12NO2=N-methyl-4-pyrid-3-ylbenzoic acid)。晶体结构表明:化合物（14）16分别为单斜C2/c空间群3-D维链结构;正交Pna21空间群3-D维链结构;单斜P21/c空间群1-D维链结构。光致发光性能光谱研究表明:化合物配合物（14）16分别具有潜在的蓝色光致发光;绿色光致发光材料;蓝色光致发光材料。TDDFT计算研究表明:化合物（14）16的发光本质均为LLCT。固态漫反射光谱研究表明:化合物（14）（15）的光学带隙分别为2.08eV,3.25eV,均为高效的光学带隙半导体的候选材料。（6）利用吡嗪/氰吡啶作为N-供体配体之一与IIB族光致发光金属的Gd（II）和磁性活性金属中心Fe（III）原子得到两种新型二维层状结构的光致发光超分子[CdBr2(C4H4N2)]n（17）、（C6H5N2）（FeBr4）（18）。晶体结构表明:化合物（17）为正交C222空间群2-D维链结构;化合物（18）为三斜Pī空间群3-D维链结构。光致发光光谱研究表明:化合物（17）为潜在的绿光发射光谱材料;化合物（18）为潜在的紫光发射光谱材料。通过TDDFT的计算进行一步揭示配合物的发光机理,化合物（17）的电荷转移归因于MLCT和LLCT共同作用;化合物（18）的电荷转移归因于LMCT。
Abstract
chao fen zi cai liao shi ji yu fen zi jian de xiang hu zuo yong li jin hang zi zu zhuang cheng fu za de 、you xu de ju ji ti ,er pei wei hua ge wu chao fen zi cai liao zuo wei yi chong xin xing de gong neng xing jing ti cai liao ,ta ju you chang gui cai liao mo fa bi ni de you shi 。pei ge wu de jie gou jue ding ji xing neng ,she ji ge cheng yong you te shu jie gou he yu ji xing neng de gong neng xing pei ge wu yi zhi shi ke yan ren yuan ji wei jiao ju de yan jiu fang xiang 。zhi suo yi han dan za huan he han dan za huan suo suan zhe lei de you ji pei ti yi zhi shi hua xue 、cai liao xue deng xue ke zhong yan jiu de re dian ,shi yin wei zhe lei you ji pei ti de chong lei fan duo ,dan /yang yuan zi de pei wei neng li jiang ,pei wei mo shi duo yang hua ,ke yi yu duo chong jin shu yuan zi huo li zi jin hang ding xiang she ji chu du te jie gou de pei wei hua ge wu cai liao ,bing ju duo dan lei de you ji pei ti ben shen jiu zi dai duo chong xing neng ,jin shu pei ge wu geng you li yu zai guang xue 、ci xue 、ban dao ti cai liao deng fang mian jin hang yan jiu ying yong 。ji yu shang shu kao lv ,ben lun wen she ji le dan za huan lei ji dan za huan suo suan lei de you ji pei ti cai yong shui re rong ji fa he kuo san fa ge cheng de dao yi ji lie de jin shu pei ge wu ,tong guo gong wai guang pu 、X-chan jing yan she 、yuan su fen xi 、zhi pu 、he ci deng fang fa que ding ji jie gou ,tong guo gu tai ying guang guang pu 、gu tai zi wai man fan she guang pu 、re chong ji cha re fen xi 、ci hua lv deng fang mian yan jiu le ji guang xue 、ci xue 、xi fu 、ban dao ti cai liao deng wu li xing neng ,bing tong guo shi jian mi du fan han li lun ji suan （TDDFT）yan jiu le ji dian he zhuai yi ji neng liang chuan di de xiang guan ji li ,yi ji dai huo de xing neng you liang de chao fen zi cai liao 。ju ti yan jiu nei rong ru xia :（1）yi 3-qiang ji -2-jia ji kui lin -4-suo suan （HMCA）wei zhu yao pei wei ,li yong bu tong de xi tu jin shu yu guo du jin shu pei wei fang shi ,ge cheng chu le yi ji lie de xin xing jin shu -kui lin suo suan [PrCl（H2O）3（L）（HL）]nnCl（1）、[Zn（CH3OH）4（L）2]（2）、[Ni（L）2（EtOH）2（MeOH）2]（3）、[Cu（L）（Phen）（H2O）]（CH3OH）（4）（HL=3-qiang ji -2-jia ji kui lin -4-suo suan he Phen=1,10-lin fei luo lin ）chao fen zi hua ge wu 。jing ti jie gou biao ming :hua ge wu （1）wei chan xie P2（1）kong jian qun 2-Dwei lian jie gou ;hua ge wu （2）wei san xie P1kong jian qun 0-Djie gou ;pei ge wu （3）wei san xie P-1kong jian qun 1-Djie gou ;pei ge wu （4）wei chan xie P2（1）/ckong jian qun 0-Djie gou 。guang zhi fa guang biao ming :hua ge wu （1）4fen bie wei qian zai de gong guang ,lan guang ,lu guang ,ji lan zi se guang zhi fa she cai liao 。gu tai man fan she guang pu biao ming pei ge wu （1）4fen bie ju you 2.75eV,1.73eV,2.25eV,1.91eVde kuan guang xue dai xi ,si chong chao fen zi hua ge wu dou shi liang hao de kuan guang xue dai xi ban dao ti cai liao de hou shua wu 。TDDFTji suan yan jiu biao ming le （2）4de dian he zhuai yi fen bie wei LMCT,LLCT,LLCT。（2）li yong yi yan suan 、HgCl2、xi tu （EuCl3·6H2Ohe TbCl3·6H2O）tong guo shui re fa de dao liang chong xin xing xi tu gong [Ln（IA）3（H2O）2]n（Hg3Cl9）n·4nH2O（Ln=Eu（5）he Tb（6）;IA=yi yan suan ）chao fen zi hua ge wu 。jing ti jie gou biao ming :liang zhe hua ge wu jun wei san xie Pīkong jian qun 3-Dwei lian jie gou ;gu tai man fan she guang pu biao ming :hua ge wu （5）（6）fen bie ju you 2.81eV,3.47eVde kuan guang xue dai xi ,liang zhe jun shi liang hao de kuan guang xue you ji ban dao ti cai liao de hou shua wu ;guang zhi fa guang guang pu biao ming :（5）（6）fen bie wei qian zai de gong guang 、lu guang guang zhi fa she cai liao ,tong guo neng liang zhuai yi ji li jin yi bu shui ming ji fa guang te xing 。（3）li yong 12zu /15zu jin shu he 2,2’-lian bi ding 、4,4’-lian bi ding de ti ji tong guo yuan wei fan ying de dao le san chong xin xing de yuan wei fan ying [（N,N’-dimethyl-2,2’-bipy）2(Bi2Cl10)·2H2O（7）,α-CuCl4（N,N’-dimethyl-2,2’-H2bipy）（8）,β-CuCl4（N,N’-dimethyl-2,2’-H2bipy）（9）chao fen zi 。jing ti jie gou biao ming :hua ge wu （7）9fen bie wei chan xie P21/nkong jian qun 3-Dwei lian jie gou ;chan xie C2/ckong jian qun 2-Dwei lian jie gou ;zheng jiao Fdd2kong jian qun 3-Dwei lian jie gou 。guang zhi fa guang guang pu biao ming :（7）9wei qian zai de lu guang guang zhi fa guang cai liao 。TDDFTji suan yan jiu biao ming le （7）9de dian he zhuai yi jun wei LLCT。（4）li yong TCPP（si -（4suo ji ben ji ）bu lin ）、T（4’-OMePh）P（si -（4-jia yang ji ben ji ）bu lin ）、TPPS（si -（4-huang ji ben ji ）bu lin ）he xi tu yuan su de dao le yi ji lie lan ji bu lin [LnIII(TPPSIV)]n?nH5O2（Ln=La（10）,Sm（11）,Eu（12）;TPPS=tetra（4-sulfonatophenyl）porphyrin）chao fen zi ,li yong rong ji re ji shu he 5,10,15,20-4-（4-（san zuo -1-ji ）ben ji ）de rong ji re ji shu she ji bing ge cheng le xin de han IIBde jin shu xin bu lin chao fen zi [Zn2Cl4（5,10,15,20-tetra-（4-（triazol-1-yl）phenyl）porphyridine）]nnCl·nH3O·7nH2O（13）。jing ti jie gou biao ming :hua ge wu （10）12jun wei si fang P4/mcckong jian qun 3-Dwei lian jie gou ;pei ge wu （13）wei zheng jiao Pmmnkong jian qun 1-Dwei lian jie gou 。CO2de xi fu neng li biao ming pei ge wu （10）12fen bie wei 0.9 mmol/g,1.2 mmol/g,1.9mmol/g,jun wei liang hao de CO2de xi fu xing neng 。ci xue xing neng yan jiu biao ming :hua ge wu （10）12fen bie wei liang hao de qian zai tie ci xing ,fan tie ci xing cai liao ,shun tie ci xing cai liao 。gu tai man fan she guang pu biao ming hua ge wu （13）de guang xue dai xi wei 1.60eV,ju you liang hao de qian zai ban dao ti cai liao 。guang zhi fa guang xing neng yan jiu biao ming hua ge wu （13）wei qian zai de lu se guang zhi fa guang cai liao ,TDDFTji suan yan jiu biao ming le hua ge wu （13）de guang zhi fa guang shi gui yin yu π-π*dian he de zhuai yi 。（5）li yong 2,2’-biim、4,4’-bipy、2,2’-bi-1H-imidazole、4-bi ding -3-ben jia suan pei ti yu IIBjin shu de dao san chong chao fen zi [Zn3（2,2’-bi-1H-imidazole）2（1H-biimidazole）2（SO4）2]n（14）、{[Cd（2,2’-biim）（4,4’-bipy）（H2O）（ClO4）]（ClO4）}n（15）、[CdCl2(C13H12NO2)]n（16）(C13H12NO2=N-methyl-4-pyrid-3-ylbenzoic acid)。jing ti jie gou biao ming :hua ge wu （14）16fen bie wei chan xie C2/ckong jian qun 3-Dwei lian jie gou ;zheng jiao Pna21kong jian qun 3-Dwei lian jie gou ;chan xie P21/ckong jian qun 1-Dwei lian jie gou 。guang zhi fa guang xing neng guang pu yan jiu biao ming :hua ge wu pei ge wu （14）16fen bie ju you qian zai de lan se guang zhi fa guang ;lu se guang zhi fa guang cai liao ;lan se guang zhi fa guang cai liao 。TDDFTji suan yan jiu biao ming :hua ge wu （14）16de fa guang ben zhi jun wei LLCT。gu tai man fan she guang pu yan jiu biao ming :hua ge wu （14）（15）de guang xue dai xi fen bie wei 2.08eV,3.25eV,jun wei gao xiao de guang xue dai xi ban dao ti de hou shua cai liao 。（6）li yong bi qin /qing bi ding zuo wei N-gong ti pei ti zhi yi yu IIBzu guang zhi fa guang jin shu de Gd（II）he ci xing huo xing jin shu zhong xin Fe（III）yuan zi de dao liang chong xin xing er wei ceng zhuang jie gou de guang zhi fa guang chao fen zi [CdBr2(C4H4N2)]n（17）、（C6H5N2）（FeBr4）（18）。jing ti jie gou biao ming :hua ge wu （17）wei zheng jiao C222kong jian qun 2-Dwei lian jie gou ;hua ge wu （18）wei san xie Pīkong jian qun 3-Dwei lian jie gou 。guang zhi fa guang guang pu yan jiu biao ming :hua ge wu （17）wei qian zai de lu guang fa she guang pu cai liao ;hua ge wu （18）wei qian zai de zi guang fa she guang pu cai liao 。tong guo TDDFTde ji suan jin hang yi bu jie shi pei ge wu de fa guang ji li ,hua ge wu （17）de dian he zhuai yi gui yin yu MLCThe LLCTgong tong zuo yong ;hua ge wu （18）de dian he zhuai yi gui yin yu LMCT。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自南昌大学的易绣光，发表于刊物南昌大学2019-10-14论文，是一篇关于氮杂环论文,氮杂环羧酸论文,超分子材料论文,合成论文,性能论文,理论计算论文,南昌大学2019-10-14论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自南昌大学2019-10-14论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
标签：氮杂环论文; 氮杂环羧酸论文; 超分子材料论文; 合成论文; 性能论文; 理论计算论文; 南昌大学2019-10-14论文;